多層pcb布線原理、類別以及布線方法  

多層pcb在工業(yè)控制器以及安防監(jiān)控以及變頻控制器領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，需要高多層pcb以滿足高密度，高精密，高集成化的需求。那么多層pcb在布線方面的原理是什么，都在板子的哪些地方布線，以及如何布線呢？今天小編就一起來闡述一下。    

一，多層pcb布線規(guī)則

（1）元器件最好單面放置。如果需要雙面放置元器件，在底層（BottomLayer）放置插針式元器件，就有可能造成電路板不易安放，也不利于焊接，所以在底層（BottomLayer）最好只放置貼片元器件，類似常見的計(jì)算機(jī)顯卡PCB板上的元器件布置方法。單面放置時(shí)只需在電路板的一個(gè)面上做絲印層，便于降低成本。

（2）合理安排接口元器件的位置和方向。一般來說，作為電路板和外界（電源、信號線）連接的連接器元器件，通常布置在電路板的邊緣，如串口和并口。如果放置在電路板的中央，顯然不利于接線，也有可能因?yàn)槠渌骷淖璧K而無法連接。另外在放置接口時(shí)要注意接口的方向，使得連接線可以順利地引出，遠(yuǎn)離電路板。接口放置完畢后，應(yīng)當(dāng)利用接口元器件的String（字符串）清晰地標(biāo)明接口的種類；對于電源類接口，應(yīng)當(dāng)標(biāo)明電壓等級，防止因接線錯(cuò)誤導(dǎo)致電路板燒毀。

（3）高壓元器件和低壓元器件之間最好要有較寬的電氣隔離帶。也就是說不要將電壓等級相差很大的元器件擺放在一起，這樣既有利于電氣絕緣，對信號的隔離和抗干擾也有很大好處。

　?。?）電氣連接關(guān)系密切的元器件最好放置在一起。這就是模塊化的布局思想。

　　（5）對于易產(chǎn)生噪聲的元器件，例如時(shí)鐘發(fā)生器和晶振等高頻器件，在放置的時(shí)候應(yīng)當(dāng)盡量把它們放置在靠近CPU的時(shí)鐘輸入端。大電流電路和開關(guān)電路也容易產(chǎn)生噪聲，在布局的時(shí)候這些元器件或模塊也應(yīng)該遠(yuǎn)離邏輯控制電路和存儲電路等高速信號電路，如果可能的話，盡量采用控制板結(jié)合功率板的方式，利用接口來連接，以提高電路板整體的抗干擾能力和工作可靠性。

二，多層PCB布線技巧

1、3點(diǎn)以上連線，盡量讓線依次通過各點(diǎn)，便于測試，線長盡量短。

2、不同層之間的線盡量不要平行，以免形成實(shí)際上的電容。

3、引腳之間盡量不要放線，特別是集成電路引腳之間和周圍。

4、布線盡量是直線，或45度折線，避免產(chǎn)生電磁輻射。

5、線與線之間盡量整齊，盡量讓鋪地多義線連在一起，增大接地面積。

6、元件的排放注意要均勻些，以便安裝、插件、焊接操作。文字排放在當(dāng)前字符層，位置合理，注意朝向，避免被遮擋，便于生產(chǎn)。

7、元件排放多考慮結(jié)構(gòu)，貼片元件有正負(fù)極應(yīng)在封裝和最后標(biāo)明，避免空間沖突。

8、功能塊元件盡量放在一起，斑馬條等LCD附近元件不能靠之太近。

9、布線完成后要仔細(xì)檢查每一個(gè)聯(lián)線是否真的連接上(可用點(diǎn)亮法)。

高速電子器件管腳間的引線彎折越少越好

三，多層高速pcb布線

高頻多層高速pcb電路布線的引線最好采用全直線，需要轉(zhuǎn)折，可用45度折線或者圓弧轉(zhuǎn)折，這種要求在低頻電路中僅僅用于提高銅箔的固著強(qiáng)度，而在高頻電路中，滿足這一要求卻可以減少高頻信號對外的發(fā)射和相互間的耦合。

在布線空間允許的條件下，在串?dāng)_較嚴(yán)重的兩條線之間插入一條地線或地平面，可以起到隔離的作用而減少串?dāng)_。

當(dāng)信號線周圍的空間本身就存在時(shí)變的電磁場時(shí)，若無法避免平行分布，可在平行信號線的反面布置大面積“地”來大幅減少干擾。

在布線空間許可的前提下，加大相鄰信號線間的間距，減小信號線的平行長度，時(shí)鐘線盡量與關(guān)鍵信號線垂直而不要平行。

HDMI布線規(guī)則。要求HDMI信號差分走線，線寬10mil，線距6mil，每兩組HDMI差分信號對的間距超過20mil。

LVDS布線規(guī)則。要求LVDS信號差分走線，線寬7mil，線距6mil，目的是控制HDMI的差分信號對阻抗為100+-15%歐姆。

DDR布線規(guī)則。DDR1走線要求信號盡量不走過孔，信號線等寬，線與線等距，走線必須滿足2W原則，以減少信號間的串?dāng)_，對DDR2及以上的高速器件，還要求高頻數(shù)據(jù)走線等長，以保證信號的阻抗匹配。

四，多層高密度pcb板布局布線

      高頻電路通常都是高度集成并具有高密度布線設(shè)計(jì)。于是使用多層板主要是減少干擾的必要和有效手段。 在PCB布局階段，需要合理的規(guī)劃板子的尺寸和層數(shù)，這樣可以充分利用中間層來進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣不僅可以進(jìn)行接地處理、有效降低寄生電感、縮短信號傳輸長度，還可以大大減少信號等的交叉干擾等好處，以上這些方法都有利于高頻電路的可靠性設(shè)計(jì)。即使采用相同板料，四層板的噪聲比雙面板低20dB。然而，同時(shí)也存在一個(gè)問題，即PCB板層越多，制造工藝越復(fù)雜，成本就會(huì)越高，這就要求在PCB布局中，除了選擇合適的PCB層數(shù)外，還應(yīng)進(jìn)行合理的元件布局規(guī)劃，并采用適當(dāng)?shù)牟季€規(guī)則來完成設(shè)計(jì)。

五，pcb多層板中內(nèi)層布線

六，PCB焊盤多層布線

七，多層板pcb布線步驟？pcb多層板如何布線？pcb多層板布線一般順序？

l 板外形、尺寸、層數(shù)的確定

1.任何一塊印制板，都存在著與其他結(jié)構(gòu)件配合裝配的問題，所以，印制板的外形與尺寸，必須以產(chǎn)品整機(jī)結(jié)構(gòu)為依據(jù)。但從生產(chǎn)工藝角度考慮，應(yīng)盡量簡單，一般為長寬比不太懸殊的長方形，以利于裝配提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)成本。

2.層數(shù)方面，必須根據(jù)電路性能的要求、板尺寸及線路的密集程度而定。對多層印制板來說，以四層板、六層板的應(yīng)用最為廣泛，以四層板為例，就是兩個(gè)導(dǎo)線層(元件面和 焊接 面)、一個(gè)電源層和一個(gè)地層。

3.多層板的各層應(yīng)保持對稱，而且最好是偶數(shù)銅層，即四、六、八層等。因?yàn)椴粚ΨQ的層壓，板面容易產(chǎn)生翹曲，特別是對表面貼裝的多層板，更應(yīng)該引起注意。

l 　元器件的位置及擺放方向

1.元器件的位置、擺放方向，首先應(yīng)從電路原理方面考慮，迎合電路的走向。擺放的合理與否，將直接影響了該印制板的性能，特別是高頻模擬電路，對器件的位置及擺放要求，顯得更加嚴(yán)格。

2.合理的放置元器件，在某種意義上，已經(jīng)預(yù)示了該印制板設(shè)計(jì)的成功。所以，在著手編排印制板的版面、決定整體布局的時(shí)候，應(yīng)該對電路原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，先確定特殊元器件(如大規(guī)模IC、大 功率管 、信號源等)的位置，然后再安排其他元器件，盡量避免可能產(chǎn)生干擾的因素。

3.另一方面，應(yīng)從印制板的整體結(jié)構(gòu)來考慮，避免元器件的排列疏密不均，雜亂無章。這不僅影響了印制板的美觀，同時(shí)也會(huì)給裝配和維修工作帶來很多不便。

l ，導(dǎo)線布層、布線區(qū)的要求

一般情況下，多層印制板布線是按電路功能進(jìn)行，在外層布線時(shí)，要求在焊接面多布線，元器件面少布線，有利于印制板的維修和排故。細(xì)、密導(dǎo)線和易受干擾的信號線，通常是安排在內(nèi)層。大面積的 銅箔 應(yīng)比較均勻分布在內(nèi)、外層，這將有助于減少板的翹曲度，也使電鍍時(shí)在表面獲得較均勻的鍍層。為防止外形加工傷及印制導(dǎo)線和機(jī)械加工時(shí)造成層間短路，內(nèi)外層布線區(qū)的導(dǎo)電圖形離板緣的距離應(yīng)大于50mil。

l 導(dǎo)線走向及線寬的要求

　　多層板走線要把電源層、地層和信號層分開，減少電源、地、信號之間的干擾。相鄰兩層印制板的線條應(yīng)盡量相互垂直或走斜線、曲線，不能走平行線，以減少基板的層間耦合和干擾。且導(dǎo)線應(yīng)盡量走短線，特別是對小信號電路來講，線越短， 電阻 越小，干擾越小 。同一層上的信號線，改變方向時(shí)應(yīng)避免銳角拐彎。導(dǎo)線的寬窄，應(yīng)根據(jù)該電路對電流及阻抗的要求來確定，電源輸入線應(yīng)大些，信號線可相對小一些。對一般數(shù)字板來說，電源輸入線線寬可采用50～80mil，信號線線寬可采用6～10mil。

　　導(dǎo)線寬度：0.5、1、0、1.5、2.0;

　　允許電流：0.8、2.0、2.5、1.9;

　　導(dǎo)線電阻：0.7、0.41、0.31、0.25;

　　布線時(shí)還應(yīng)注意線條的寬度要盡量一致，避免導(dǎo)線突然變粗及突然變細(xì)，有利于阻抗的匹配

l 鉆孔大小與焊盤的要求

   　1.多層板上的元器件鉆孔大小與所選用的元器件引腳尺寸有關(guān)，鉆孔過小，會(huì)影響器件的裝插及上錫;鉆孔過大，焊接時(shí)焊點(diǎn)不夠飽滿。一般來說，元件孔孔徑及焊盤大小的計(jì)算方法為：

　　2.元件孔的孔徑=元件引腳直徑(或?qū)蔷€)+(10～30mil)

　　3.元件焊盤直徑≥元件孔直徑+18mil

　　4.至于過孔孔徑,主要由成品板的厚度決定,對于高密度多層板，一般應(yīng)控制在板厚∶孔徑≤5∶1的范圍內(nèi)。過孔焊盤的計(jì)算方法為:

　　5.過孔焊盤(VIAPAD)直徑≥過孔直徑+12mil?！　?/span>

　　6.電源層、地層分區(qū)及花孔的要求

　　對于多層印制板來說，起碼有一個(gè)電源層和一個(gè)地層。由于印制板上所有的電壓都接在同一個(gè)電源層上，所以必須對電源層進(jìn)行分區(qū)隔離，分區(qū)線的大小一般采用20～80mil的線寬為宜，電壓超高，分區(qū)線越粗。

　　焊孔與電源層、地層連接處，為增加其可靠性，減少焊接過程中大面積金屬吸熱而產(chǎn)生虛焊，一般連接盤應(yīng)設(shè)計(jì)成花孔形狀。

     以上是小編講述的關(guān)于多層pcb布線原理、類別以及布線方法 ，更多問題可以咨詢金瑞欣特種電路。